形狀敏感的二維卡通角色骨架變形技術.pdf

1、計算機動畫是計算機圖形學和藝術相結合發(fā)展起來的高新技術，它主要利用數(shù)學、藝術、計算機科學和其它相關知識，在計算機上產(chǎn)生自然連續(xù)虛擬真實畫面，使個人想象力和藝術才能得以充分展示。計算機動畫不僅廣泛應用于商業(yè)廣告、電視片頭、動畫片等，還可應用于計算機輔助教育、軍事，甚至于法院的審理。
　　 基于骨架的二維卡通角色變形是一項重要的二維計算機動畫技術。它允許用戶通過操縱一根骨架來編輯二維卡通角色的動作姿勢，生成連貫的卡通角色動畫。但是，

2、傳統(tǒng)二維形狀骨架變形技術存在骨架綁定和權值設置繁瑣以及骨架關節(jié)處變形易扭曲的缺點。
　　 因此，基于傳統(tǒng)的骨架變形方法，并結合基于微分域的曲面變形技術，本文提出了一種形狀敏感的二維卡通角色骨架變形技術。主要內容包括:
　　 (1)提出了一種形狀敏感的二維卡通角色骨架變形方法。不同于傳統(tǒng)的骨架變形方法，該方法通過變形優(yōu)化把骨架的運動傳播到整個角色形狀上，避免了繁瑣的頂點綁定和權值設置。同時，通過在變形優(yōu)化中考慮角色形狀的內

3、部幾何結構，該方法有效消除了骨架關節(jié)附近易發(fā)生的變形失真現(xiàn)象。每次變形時，該方法需要求解一個非線性優(yōu)化問題，因而采用了一種子空間優(yōu)化技術加速求解，保證了用戶能夠通過骨架實時操作角色。
　　 (2)提出了一種基于混合簡化的子空間輪廓自動生成方法。針對角色形狀原始輪廓中多邊形頂點數(shù)目較多而難以在其內部生成稀疏三角形網(wǎng)格的問題，提出一種混合的多邊形簡化算法。為了滿足多邊形作為子空間輪廓需滿足的兩個性質，該算法結合基于頂點刪除和基于邊收